FPGA设计实践课程设计报告打铃系统.docx
《FPGA设计实践课程设计报告打铃系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FPGA设计实践课程设计报告打铃系统.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
FPGA设计实践课程设计报告打铃系统
上海电力学院
课程设计报告
课程设计名称：
FPGA设计实践课程设计
设计课题名称：
自动打铃系统
班级：
2007142指导老师：
赵倩
姓名：
徐晓敏学号：
20072702
成绩：
设计时间：
设计地点：
实验室303
计算机信息与工程学院
自动打铃系统报告
一、设计目的：
使用QuartusII完成自动打铃系统的设计
二、实验器材和工具软件：
Pc机使用QuartusII系统
De2平台
三、设计内容：
1.基本计时和现实功能（用12小时制显示）：
包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号显示。
2.可以自由设置当前时间（包含上、下午，时、分）。
3.可以实现基本的打铃功能，规定：
上午06：
00起床铃，打铃5s，停2s，再打铃5s；
下午10：
30熄灯铃，打铃5s，停2s，再打铃5s。
铃声可以用LED灯光显示，如果实验装置没有LED发光管，那么可以用七段显示管的小数点显示，也可以用显示小时的十位数码管的多余段显示。
凡是用到铃声功能的均可以如此处理。
4.增加整点报时功能，整点时响铃5s。
要求有控制启动和关闭功能。
5.增加调整起床铃、熄灯铃时间的功能。
6.增加调整打铃时间长短和间隙时间长短的功能。
7.增设上午4节课的上、下课打铃功能，规定：
7：
30上课，8：
20下课
8：
30上课，9：
20下课
9：
40上课，10：
30下课
10：
40上课，11：
30下课。
每次铃响5s。
四、设计具体步骤：
1、完成各个模块的设计，其具体代码如下：
moduleclock（clock,en,adjusth,adjustm,adjusts,adjustpm,second,minute,hour）;
inputclock;
inputen;
inputadjusth;
inputadjustm;
inputadjusts;
inputadjustpm;
output[4:
0]hour;
reg[4:
0]hour;
output[5:
0]minute;
reg[5:
0]minute;
output[5:
0]second;
reg[5:
0]second;
always@（posedgeclock）
begin
if（en==1'b1）
begin
if（adjustpm==1'b0）
begin
if（hour<12）
begin
hour<=hour+12;
end
else
begin
hour<=hour-12;
end
end
elseif（adjusth==1'b1）
begin
if（hour==23）
begin
hour<=0;
end
else
begin
hour<=hour+1;
end
end
elseif（adjustm==1'b1）
begin
if（minute==59）
begin
minute<=0;
end
else
begin
minute<=minute+1;
end
end
elseif（adjusts==1'b1）
begin
second<=0;
end
end
else
begin
if（second==59）
begin
second<=0;
if（minute==59）
begin
minute<=0;
if（hour==23）
begin
hour<=0;
end
else
begin
hour<=hour+1;
end
end
else
begin
minute<=minute+1;
end
end
else
begin
second<=second+1;
end
end
end
endmodule
modulestatemachine（clock,changemode,adjposition,adjval,command,adjbotton,flash）;
inputclock;
inputchangemode;
inputadjposition;
inputadjval;
output[4:
0]command;
reg[4:
0]command;
output[2:
0]adjbotton;
reg[2:
0]adjbotton;
output[2:
0]flash;
reg[2:
0]flash;
parameter[2:
0]timer=0;
parameter[2:
0]adj_timer=1;
parameter[2:
0]adj_morningtime=2;
parameter[2:
0]adj_eveningtime=3;
parameter[2:
0]adj_ringlength=4;
parameter[2:
0]adj_12or24=5;
reg[2:
0]state;
reg[1:
0]pos;
always@（posedgeclock）//mokuai1gongnengshitongguochangemodedeanxialaigaibianzhuangtai
begin
case（state）//casestate
timer:
//timer0shi
begin
if（changemode==1'b0）//
begin
state<=adj_timer;
end
end
adj_timer:
begin
if（changemode==1'b0）
begin
state<=adj_morningtime;
end
end
adj_morningtime:
begin
if（changemode==1'b0）
begin
state<=adj_eveningtime;
end
end
adj_eveningtime:
begin
if（changemode==1'b0）
begin
state<=adj_ringlength;
end
end
adj_ringlength:
begin
if（changemode==1'b0）
begin
state<=adj_12or24;
end
end
adj_12or24:
begin
if（changemode==1'b0）
begin
state<=timer;
end
end
default:
begin
state<=timer;
end
endcase
end
always@（posedgeclock）//mokuai2
begin
case（state）
timer:
//zhengchangjishishi
begin//
command<=5'b00000;//shuchucommandwei00000
pos<=0;//poswei0
end
adj_timer:
//tiaozhengshijianshi
begin
if（command==5'b00000）//ruguodangqianweizhengchangjishizhuangtai
begin
//command<=5'b00001;
pos<=1;//poswei1
end
else
begin//ruguobushizhengchangjishizhuangtai
if（adjposition==1'b0）//erqiecishiadipositionwei1
begin
if（pos==3）//erqieposwei3
begin
pos<=1;//poswei1
end
else
begin//posbuwei3dehuapos=pos+1
pos<=pos+1;
end
end
end
command<=5'b00001;//zuowanshangmianzhihoucommandwei00001
end
adj_morningtime:
//tiaozhengqichuangshijianzhuangtai
begin
if（command==5'b00001）//ruguodangqianweitiaozhengshijianzhuangtai
begin
pos<=1;//poswei1
end
else
begin
if（adjposition==1'b0）//fouzheruguoadjpositionwei1
begin
if（pos==1）//erqieposwei1
begin
pos<=2;//poswei2
end
else
begin
pos<=1;//fouzeposbuwei1shiposwei1
end
end
end
command<=5'b00010;//zuowanzhihoucommandshuchuwei00010tiaozhengxidengzhuangtai
end
adj_eveningtime:
begin
if（command==5'b00010）//tiaowanshangshijiandezhuangtaidangcommandwei00010shi
begin
pos<=1;//poswei1
end
else
begin
if（adjposition==1'b0）//commandbuwei00010shiadjpositionwei1shi
begin
if（pos==1）//ruguoposwei1
begin
pos<=2;//poswei2
end
else
begin
pos<=1;//fouzewei1
end
end
end
command<=5'b00100;//zhihoucommandshuchuwei00100
end
adj_ringlength:
//tiaozhengxiangliangzhuangtai
begin
if（command==5'b00100）//ruguocommandwei00100
begin
pos<=1;//poswei1
end
else
begin
if（adjposition==1'b0）//fouzeruguocommandbushi00100qieadjpositionwei1
begin
if（pos==1）//qieposwei1
begin
pos<=3;//poswei3
end
else
begin
pos<=1;//fouzeposwei1
end
end
end
command<=5'b01000;//zuihoushuchuwei01000
end
adj_12or24:
//ruguodangqianzhuangtaiwei
begin
pos<=2;//poswei2
command<=5'b10000;//commandshuchuwei10000
end
default:
begin
pos<=0;//fouzezuihouposwei0
command<=5'b00000;//commanwei00000
end
endcase
case（pos）//posdecase
0:
begin//poswei0shi
flash<=3'b000;//flashwei000
adjbotton<=3'b000;//adjbottonwei000
end
1:
//poswei1
begin
flash<=3'b100;//flashwei100
if（adjval==1'b0）//ruguoadjvalwei1
begin
adjbotton<=3'b100;//adjbottonwei100
end
else
begin
adjbotton<=3'b000;//fouzewei000
end
end
2:
//ruguoposwei2
begin
flash<=3'b010;//flashwei010
if（adjval==1'b0）//ruguoadjvalwei1
begin
adjbotton<=3'b010;//adjbottonwei010
end
else
begin
adjbotton<=3'b000;//fouzewei000
end
end
3:
begin
flash<=3'b001;//poswei3shiflashwei001
if（adjval==1'b0）//ruguoadjval
begin
adjbotton<=3'b001;//adjbottonwei001
end
else
begin
adjbotton<=3'b000;//fouzewei000
end
end
default:
begin
flash<=3'b000;//fouzezuihouflashwei000
adjbotton<=3'b000;//adjbottonwei000
end
endcase
end
endmodule
moduledisplaycontroller（clock,enchange,change,enring,command,hour,getuphour,sleephour,minute,enalarm,getupminute,sleepminute,second,ringtime,pausetime,numa,numb,numc,pm,ring）;
inputclock;
inputenchange;
inputchange;
inputenring;
input[4:
0]command;
input[4:
0]hour;
input[3:
0]getuphour;
input[3:
0]sleephour;
input[5:
0]minute;
input[5:
0]getupminute;
input[5:
0]sleepminute;
input[5:
0]second;
input[4:
0]ringtime;
input[3:
0]pausetime;
output[5:
0]numa;
reg[5:
0]numa;
output[5:
0]numb;
reg[5:
0]numb;
output[5:
0]numc;
reg[5:
0]numc;
outputpm;
regpm;
outputring;
regring;
outputenalarm;
wireenalarm;
regdisplay24;
regenablealarm;
wire[5:
0]time1;
wire[5:
0]time2;
always@（posedgeclock）
begin
if（enchange==1'b1）//zongkaishikongzhi
begin
if（change==1'b1）//bianhuaweiyi
begin
display24<=~display24;//
end
end
if（enring==1'b0&command==5'b00000）//commandmoshilingshengshinengyufou
begin
enablealarm<=~enablealarm;//
end
end
always@（negedgeclock）//bingxingyunxingmokuai
begin
case（command）//casetiaoxuanyuju
5'b00000,4'b0001:
//dangcommanddengyu00000huozhi0001shi
begin
if（display24==1'b0）//display24wei0shiweiampaxianshi
begin
if（hour>=12）
begin
numa<=hour-12;//hour>12pmweiyi
pm<=1'b1;
end
else
begin
numa<=hour;//fouzepmwei0
pm<=1'b0;
end
end
else
begin
numa<=hour;//displaywei1shi
pm<=1'b0;//pmbulianghourweinuma
end
numb<=minute;//fenweinumb
numc<=second;//miaoweinumc
end
5'b00010:
//commandwei00010shi
begin
pm<=1'b0;//pmwei0
numa<=getuphour;//xianshideshiweigetuphour
numb<=getupminute;//xianshidefenweinumb
numc<=0;
end
5'b00100:
//commandwei00100shixianshitiaozhengwanshuishijian
begin
if（display24==1'b0）//dangdisplay12dianshi
begin
numa<=sleephour-12;//xianshiyeyaobiancheng12,qieshi
pm<=1'b1;
end
else
begin
numa<=sleephour;//dangxianshi24xiaoshishipm0
pm<=1'b0;
end
numb<=sleepminute;
numc<=0;
end
5'b01000:
//commandwei01000shi
begin
pm<=1'b0;//24xiaoshixianshi
numa<=ringtime;//numaxianshixianglingshijianchangdu
numb<=60;//numbfuzhi60
numc<=pausetime;//numbxianshixianglingzantingshijian
end
5'b10000:
//commandwei10000shi
begin
pm<=1'b0;//24xiaoshixianshi
numa<=60;//numa60fuzhi
if（display24==1'b0）//dangshi12xiaoshimoshi
begin
numb<=12;//numbxianshi12
end
else
begin
numb<=24;//fouzexinshi24
end
numc<=60;//numcwei60
end
default:
begin
end
endcase
end
always@（negedgeclock）//xindebingxingmokuai
begin
if（（（hour==getuphour）&（minute==getupminute））|（（hour==sleephour）&（minute==sleepminute）））
begin//dangqichuanghuozhewanshuilingshengshijianshi
if（secondbegin
ring<=1'b1;//lingshengxiangqi
end
elseif（secondbegin
ring<=1'b0;
end
elseif（secondbegin
ring<=1'b1;
end
else
begin
ring<=1'b0;//qitasuoyoushihouxianglingguanbi
end
end
elseif（（hour==7&minute==30）|（hour==8&minute==20）|（hour==8&minute==30）|（hour==9&minute==20）|（hour==9&minute==40）
升级会员 